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肌肉斑点显示组织工程的新方向

原浆 2019-09-30 12:577399汇盛彩票官网汇盛彩票官网

哈佛大学实验室中一团颤抖的肌肉蛋白质可以导致可控的生物材料替代受损的身体组织。

在显微镜下,“活性凝胶”看起来像浸泡在果冻中的悸动缠结的纤维。由Da汇盛彩票官网vidWeitz和他在哈佛大学的同事创建汇盛彩票官网,它由肌肉蛋白肌动蛋白的分子网构成,由另一种蛋白质细丝蛋白保持形状。每个肌动蛋白链都有大约300个分子的另一个肌肉蛋白,肌球蛋白,附着。

当暴露于ATP时,凝胶变硬,ATP是细胞用来储存和释放能量的化学物质。Weitz说,它变得坚固1000倍,弹性与Jell-O设置的顺序相同。

肌球蛋白分子像微型二头肌一样弯曲,聚集肌动蛋白链,导致网络“紧张”。

天然动物

“我们是什么“重新尝试去解开自然界用来制造机械结构的设计原则,”Weitz说。

与工程师通常使用的具有固定属性的材料不同,许多天然材料和结构可以适应他们的Weitz说,肌肉就是一个很好的例子,他创造的网络是复制这些财产的一个步骤。

“这构成了那里的想法,”玛格丽特加德尔说。芝加哥大学的研究人员没有参与这项工作。她说,这种斑点类似于适应性强但坚韧的蛋白质骨架,以及保持细胞形状也可以根据需要进行变形。

Weitz认为他的活性凝胶设计可以用来为组织工程带来新的变化,这通常涉及使用静态支架来指导干细胞替代组织的生长。

具有可调弹性的支架可以允许更多Weitz说,要种植的复杂结构。例如,一个松软的,未被玷污的斑点可以移动到位,然后用ATP脉冲设置到位。

因为已知附近表面的物理特性会影响什么样的组织干细胞生长成,具有可控刚度的支架可以指导茎细胞的集合生长成不同的细胞类型,以雕刻包含不同种类细胞的更复杂的组织。

Journalreference:美国国家科学院院士,DOI和冒号;10.1073/pnas.0903974106

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